PL108513B1 - Fibrous filter,especially for cigarettes - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest filtr wlóknisty zwlaszcza do papierosów, posiadajacy rdzen w ksztalcie wydluzonego preta, uformowanego z wodnej zawiesiny wlókien celulo¬ zowych lub ich mieszaniny z wlóknami sztucznymi w for¬ mie z perforowanymi sciankami, przy czym wlóknisty pret cylindryczny po uformowaniu jest wstepnie owiniety pa- pl€TClBv "¦ Glówny podstawowy rodzaj uzywanych filtrów ma postac wlóknistej pakuly z acetylocelulozy. Pakula jest przerabiana z plastyfikatorem, takim jak trójacetyna, dla uzyskania czesciowego powiazania wlókien, i zawijana wstepnie w papier dla zachowania cylindrycznej postaci.Z tego powodu po wprowadzeniu filtra do papierosa ko¬ nieczne jest zastosowanie drugiego owiniecia, azeby utrzy¬ mac filtr w kontakcie z przygotowana kolumna tytoniu.Drugie owiniecie, powszechnie znane jako opaska ustniko- wa, moze wygladem nasladowac ustnik korkowy.Druga powszechnie uzywana podstawowa postac filtrów papierosowych posiada rdzen z pomarszczonego papieru.W tej pastaci uzycie wstepnego owiniecia ma zasadnicze znaczenie dla utrzymania elementu filtrujacego w ksztalcie cylindrycznym. Uzycie podwójnego owiniecia w wykon¬ czonym papierosie, takie jak powyzej opisano, jest nie do unikniecia, gdy uzywa sie filtrów z pomarszczonego pa¬ pieru. Takie filtry przyczyniaja sie do stworzenia nie¬ atrakcyjnego wygladu zakonczenia papierosa i moga w uzy¬ ciu powodowac niejednostajne zabarwienie ustnika. Po¬ nadto struktura papieru pomarszczonego moze powodowac nierówna twardosc filtra i moze spowodowac trudnosci 10 15 21 25 SI w procesie produkcyjnym na maszynach produkujacych papierosy z duza szybkoscia.Trzecia postac filtra, znana jako „filtr podwójny'V zostala zastosowana w celu usuniecianiektórych wad dwóch pierwszych typów filtrów i sklada sie z dwóch cylindrycz¬ nych segmentów kazdego z tych dwóch typów filtrów, pulaiiAiiijLn zm soba w~ kiew&ku osiowym papierowym owinieciem. Wyglad zewnetrzny koncówki papierosa jest poprawny, poniewaz filtr jest umieszczony w papierosie z czescia z acetylocelulozy od zewnatrz. Jednak wytwarza¬ nie takich filtrów jest kosztowniejsze z powodu potrzeby precyzyjnego operowania na przemian zmieniajacymi sie segmentami dwóch typów filtrów. Ponadto moga wysta¬ pic trudnosci w operowaniu, jak przy zastosowaniu pod¬ stawowych typów filtrów, poniewaz „podwójny filtr" nie usuwa wyzej omówionego problemu podwójnego owijania.Faktycznie trzeba zastosowac trzecie owiniecie, azeby utrzymac razem te dwa cylindryczne segmenty.Dla kazdego z tych dwóch typów filtrów mozna otrzy¬ mac wykres charakterystyki zaleznosci od oporu przeplywu sprawnosci filtrowania jednorodnej materii. Dla okreslo¬ nego oporu przeplywu filtr z pomarszczonego papieru wykazuje wyzsza sprawnosc filtrowania niz filtr z acetylo¬ celulozy. Wydajnosc filtrowania podwójnego filtra lezy pomiedzy wydajnosciami tych dwóch typów filtrów, w zaleznosci od stosunku ilosci pomarszczonego papieru do ilosci acetylocelulozy, które on zawiera.Znany jest z belgijskiego opisu patentowego nr 857379 sposób ksztaltowania wydluzonego rdzenia wlóknistego, wytwarzanego z wodnej zawiesiny wlókien, stanowiacych 108 513108 513 pulpe celulozowa, podobita do produktu wyjsciowego przy wyrobie papieru, oraz urzadzenie do zastosowania tego sposobu. Wlóknista zawiesina, która moze zawierac wlókna celulozowe lub mtesfflrtm* wlóltferl VttttB8Sfch i celulozowych, jest wtryskrwana do perforowanej formy, ulozonej w rurze, poddanej z zewnatrz podcisnieniu* W ten sposób plyn zawiesiny jest odprowadzany przez sciany rury, co powoduje ukladanie sie wlókien na we¬ wnetrznej powierzchni rury i tworzenie sie preta. W te*fl sposób moga byc ewentualnie formowane elementy wlók- niste-frftnr, bedacego przedmiotem niniejszego wynalazku wytwarzane przy zastosowaniu znanego urzadzenia.Celem wynalazku jest usuniecie rJótrz%b]jr wstepnego owijania rdzenia o strukturze wlóknistej w papier oraz pocjnjcsienie sprawnosci filtrowania w porównaniu z fil¬ trami z acetyloceluloza, przytym samym oporzeprzeplywu.Filtr wlóknisty wedlug Wynalazku ma wlókna rdzenia wlóknistego ulozone w dowolnych kierunkach w zamknietej wh^istejrtwardej zewnetrznej powloce, stanowiacej uszty¬ wniona o wiekszej gestosci wkrstwe integralna z rdzeniem.Zewnetrzna powloka ma wieksza czesc wlókien, ulozo¬ nych wzdluznie, od czesci wtókich uiozotfycli w rdzeniu.Korzystniefiltr zawlefi^to^oS^ei**wfel3c!ittfe w^tójscach rozdzielania ich przez rozciaganie. Rdzen z zewnetrzna powloka stanowi strukture wlóknista, zawierajaca w ca¬ losci czastki stozkowe, które na obrzezach posiadaja wlók¬ nista twarda strukture powloki. Rdzen z zewnetrzna po¬ wloka posiada strukture wlóknista z mieszanina w mniej¬ szej czesci, stanowiacej osnowe z grubych sztywnych wlókien, polaczonych z wlóknami cienkimi. Sztywnewlókna stanowia lugowana w wysokim stopniu m&ftf celulozowa alfa, chemicznie bielona, korzystnie z tkanki drzewa w sloju rocznym. Wlókna cienkie korzystnie maja duza powierz¬ chnie wlasciwa.Filtr wedlug wynalazku wykazuje równiez twardosc, porównywalna zfiltrami zacetocelulozy i zasadniczo lepsza od ihtrW z pomarszczonego papieru i powoda wyglad koncówki-papierwa, nadajacy sie do przyjecia.Filtrjest mniej pokatnjrna^ nierówne zabarwienie-ustriika i z latwoscia mozna nim manipulowac w maszynach, pro¬ dukujacych papierosy, W zwiazku z tym filtr wedlug wynalazku posiada wlók¬ nista strukture z wlóknistym rdzeniem CLa dokeoywaaiki filtracji gazów, a wlóknista Warstwa powierzchniowa usztywnia strukture i spelnia role obudowy;która »h»zy-do utrzymana caloscifiltra, utworzonego* przez rdBttn. fotlobiensi^m zamknietej twardej powloki do ofe&towy pochodzi oi wiekszej ilosci wlókien? w warstwie powkrz- chrkowei,któresa ulozone wzdluznie. Pozadane uideriaBko- waaiewWuca mocna otrzymac przez regttlaeje stosunki? wydete. Najmniejszy stosunek wycieku, zalezy 04 rodzaju uzywanego wlókna, lecz w przypadku wlókien cehflozy alfa, uzywanych do wytwaszaoiat filtrów papierosowych ten stosunek wynosi okolo* 10:1.Przedmiot wynaJat^ jest podstawiony w przyWadzie wykonania natysunku^naktórymfig, 1 przedecawk struk¬ ture filtru wlóknistego, w pszekreju* osiowyn*, fig. 2 — wewnetrzna czesc rdzenia z% ly w widoku perspektyw wiernym* fig. 3 — w piaekro^ jedeorze st«skow^rcb wza¬ jemnie do siebie dopasowanych i wchodzacych w siebie elementów wlóknistych? umieszczonych pomiedzy litfkBtM III-III z fig. 1, fig. 4— filtr wlóknisty z fig. 1 w-fkzek*efa IV4V* fig.. 5, d, 7 — rdzen filtrawformie? prejBay pczed?- stawionego w postaci stykowych, obrazów beta — radro- graficznych* dokonanych na krazkach o» grubosci w przy¬ blizeniu 1,3 mm, przy czasie naswietlania w przyblzeniu siedem godzin,fig. 8 — stanowi wtlfre^%^e^tcn<^t&Wi materialu wlóknistego z fig. 5, okreslonego wzdluz srednic za pomoca promieniowego detektoSkóJftlj dzialajacego 5 w o3s^$£& C61 rrmt. Ffg. 9 — wykres jak fig. 8 materialu wlóknistego ZfJf. 6, fig. 10 — wykres jak fig. 9 materialu wlóknistego z fig. 7.Filtr wlóknisty 1 (fig. 1) w postaci wydhrfOflego pro- dukrt wló1tmstCgO,rrla w przekroju popftertfi-jfm ulozenie 2 10 wlóknistego obszaru rdzenia i i twardej Wlóknistej powloki 4 w postaci warstwy powierzchniowej o gestosci wiekszej od gestosci rdzenia.W przykladzie zastosowania jako f Itr papierosa, dym z papierosa przechodzi poprzez filtr w kierunku strzalki 5, 1S filtrowanie nastepuje pr2ede wszystkim przez wlókna, znajdujace sie w obszarze rojenia 3, przy czym waistwa powierzchniowa zewnetrznej powloki 4 usztywnia bu¬ dowe. W porównaniu z fihrami owinietymi w papier, ten rodzaj filtra zezwala na wieksze promieniowe przenikanie 20 gazów do rdzenia lub z rdzenia.Filtr wlóknisty 1 (fig. 2), poddany rozciaganiu rozdzie¬ la sie zasadniczo stozkowymi powierzchniami w miejscach rtódzTeTerfia^fffHfsy wlóknistej. Zewnetrzna powierzchnia czasteczki, powstalej przy rozciaganiu^wykazuje nieznaczna _2| stozkowatósc i konczy sie centralnym czopikiem 7. Po¬ wierzchnia wklesla 6 i czopik 7 sa równiez widoczne na stozkowej czasteczce 8 (fig. 3). 8t02kmra C2l|sree2fca * posiada równiez stozkowe wydrazenie 9, do którego wcho¬ dza stozkowa powierzchnia 6 i czopik 7 nastepnej czastecz- 30 ki, przed rozdzieleniem elementu na skutek rozciagania.Wydije^fc^Zfcm^teffel^dsiada uwarstwowienie podobne do uwarstwowienia papieru, którego nie mozna dostrzec ani okiem, ani laboratoryjnymi metodami badawczymi poniewaz moze byc stwierdzone jedynie przez zastosowa¬ nie rozdzielenia.Obfzttfó cz^ssi stó*k^w^ e£*s#e€2ki 8-two^$fte*y 4& o w*#cs*2e? t&tótei, które flizem z 'f&dGStof&ki sffefeitti innyelt caas^eeSefc staftiwi<| w3rstw$ f^Wierztfeik^ twa^H***^"*' 4(f :Pr^Ir^^^ (f^. 4) ilustrule wa*&We ]$Wfcfz^mr$ twartfej itóWtófci % b^ttczdM^J rdzen 3.Pret fihra, uwidoczniony Wprzekroju n«'f%. 5, stanowi w 100% siarczanowamase-celulozowa z miekkiego drewna 45 dostarczanego przez The Bttckeye Corporation' pod* nazwa PV5, Prety filtra fig. 6 i 7, uwidocznione w przekrojtr* sa wykonane z mkszanifty masy celulozowej, skladajacejf*ie w 55% z PV5 i w 45% z-ostfeicy.Zacremnieflie z<^c beta^fad^g^aftózr^b jest 6<^v^t*we 50 propotejonalme &b p-tl&pitstóMnStei p&tni&ii prze^ krazki. ZaxsemwiernVje** wlcfe wprost pt&pofcfottalne de gestosci materiaiu fihru^cegóy ^t^d w fl&&%rn :przW*8kfc jest widoczna twarda powloka o wiekszej- gestosci Wlókien^ W^j^,-prz«dsisawio«e n* fig^8, 9t i lO, |W*ie»fe#| przepuszczalnosc filtrów, uwidoczniana na -fig. 5, 6 i 7.- Wyk&esy wskazuja, ze przenikanie promieni ljels? jdst -zap sadaiczo wieksze w srodkowymHto2a^1&z4cg0»i&$kay co wskazuje na to^ ze^gestosc masy wlHfenis#ej*yestirtnwjsg^ posrodku niz na obwodzie.Filtr ró«^ byc wykonany z f^^ch mta^r:i$lV wM^ nistyeh,t kcrkotóyscnie^jwtt, fe^li^Wpfc^ ft^Si^^w^^^ porejdnahiat ilosc sztywfc^eh gfAitwaydfe wlo^ft^^^iwo^ rzetoa-ototwy s^w^tii^,w^p^^ll^^u^ 65 mi tte^n»^«^ «^^ 35 55 605 trzymalosci. Moga byc dodane róznenapelniacze dla zmiany charakterystykifiltrowania.Korzystnie jestuzyc dla stworzenia sztywnych grubszych wlókien w wysokim stopniu lugowana mase celtflttfeowa alfa* chemicznie bielona, zawierajaca w -etóym procencie drewno pózne (z tkanki drzewa w sloju rocznym) np;^ sosne poludniowa. Tego rodzaju masy celiilozowe sa do¬ stepne produkcji The Buckeye Corporation pdd nazwa handlowa PV5 i PHZ albo masy produkowane przez Rayo- nier Corporation pod nazwami handlowymi Mersonnier i Ultranier.Korzystne jest stosowanie cienkich wlókien w ilosci 40 do 50%, posiadajacych duza powierzchnie wlasciwa. Przy¬ kladem takich wlókien jest ostnica, eukaliptus i bawelna.Stwierdzono, ze moze byc korzystne usuniecie niektórych frakcji wlókien w celu uzyskania najbardziej funkcjonalnych wlasciwosci wyrobu. Odnosnie napelniaczy korzystne jest dodanie do masy celulozowej do 10% kaolinu lub weglanu —- wapniowego, puwudujacegu zwiekszenie sjfo¥wuusii frr-- trowania. Innefiltry mineralne, takie jak ziemia okrzemko¬ wa, moga równiez byc uzywane dla poprawienia filtfowa- nia skladników dymu w fazie pary. Moze byc równie wla¬ czony wegiel aktywny. Jednak tafh, gdzie sa dodawane napelniacze pozadane jest wlaczenie równiez *poiw, takich jak skrobia lub mokrezywice, jako dodatków podstawowych dla zapobiezenia spulchnieniu,wystepujacemu wmateriale.Skrobia moze byc kationowa albo fcftionowa, a Jako moltrfe zywice lepiace moga byc uzyte np. pdlkminy albo poli- etylenoaminy. Skrobia moze byc alternatywnie dodawana zewnetrznie, powierzchniowo po uformowaniu preta.Mozna równiez wlaczyc pewna ilosc odpowiednich ma¬ terialów wlóknistych, jak np. wlókien syntetycznych, ta¬ kich jak wlókna poliolefinowe, produkowane przez Crown Zellerbach Corporation pod nazwa handlowa SWP, albo przez Solvay and Cie pod nazwa handlowa Pulpex.Jakkolwiek wyzej opisany filtr wlóknisty, bedacy przed' miotem wynalazku, jest przeznaczony do uzycia jako filtr do wyrobów tytoniowych, to jednak ten produkt ma równiez inne zastosowanie, takie jak filtr dla innych sub¬ stancji, np. olejów — oraz moze on byc uzyty jako ma¬ terial pochlaniajacy. Równiez nie musi byc wykonywany o przekroju okraglym, moze miec przekrój kwadratowy, szesciokatny lub inny odpowiedni do wymaganego ksztaltu.Zastrzezenia patentowe 1. Filtr wlóknisty, zwlaszcza do papierosów, posiada rdzen w ksztalcie wydluzonego preta uformowanego z wod¬ nej zawiesiny wlókien celulozowych lub ich mieszaniny 2. wlóknami sztucznymi w formie z perforowanymi sciah- 6 kami,przy <&ym wlóknistypretcylindrycznypo uformowaniu jest wstepnie owiniety papierem, znamienny tym, ze ffla fCfedri (SJwfólSiftty z wlóknami ulozonymi w dowolnych kienirilach w zamknietej wlóknistej twardej zewnetrznej 5 powloce (4), stanowiacej usztywniona o wiekszej gestosci warstw^ integralna z rdzeniem. 2. Filtr wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma ze¬ wnetrzna powloke (4) z wieksza czescia wlókien, ulozonych wzctiuzflie, od czesci wlókien, ulozonych w rdzeniu (3). io 3. fciltr wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera stozkowe powierzchnie w miejscach rozdzielania ich przez rozciaganie. 4. Filtr wedlug zsstrz. 3, znamienny tym, ze ma rdzen (3) zzewnetrznapowloka (4), stanowiacystrukturewlóknis- 15 ta, zawierajaca w calosci czastki stozkowe (8), które na obrzezach posiadaja wlóknista twarda strukture powloki (4). 5. Filtr wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze ma rdzen (3fr~z~ acwiietmia powluka (4), posiadajacy strukture 20 wlóknista z mieszaniny w mniejszej,. czesci stanowiacej osnowe z grubych sztywnych wlókien, polaczonych z wlók¬ nami cienkimi. 6. Filtr wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze ma rdzen (3), którego sztywne grube wlókna stanowia lugowana 25 w wysokim stopniu mase celulozowa alfa, chemicznie bielona, korzystnie z tkanki drzewa w sloju rocznym. 7. Filtr wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze ma rdzen (3), którego wlókna cienkie maja duza powierzchnie wlas¬ ciwa. 30 8. Filtr wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze ma rdzen (3), którego wlókna cenkie stanowia mase celulozowa, pochodzaca z grupy ostnicy, eukaliptusa lub bawelny. 9. Filtr wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze zawiera 40 do 50% cienkich wlókien. 35 10. Filtr wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze zawiera dodatki z grupy kaolinu, weglanu wapniowego oraz ziemi okrzemkowej. 11. Filtrwedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze ma rdzen (3), którego struktura wlóknista jest polaczona spoiwem 4« z grupy skrobi i mokrych zywic. 12. Filtr wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze ma spoiwo struktury wlóknistej rdzenia (3), stanowiace mokre zywice z grupy pol amin i polietyloamin. 13. Filtr Wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze ma 45 rdzen (3), którego powierzchnia jest ukrochmalona po uksztaltowaniu. 14. Filtr wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera czesciowo wlókna syntetyczne. 15. Filtr wedlug zastrz. 14, znamienny tym, ze jako 5 wlókna syntetyczne zawiera wlókna poliolefinowe.108 513 I 1 i60 /Ó0\ UO\ f50- 120- ffO MO 90 FIG. 8.FIG. 5. lewy srodek pralVy brzeg brzeg I I f60\ m /JO\ l?0\ HO /OO BO FIG. 10. lewy brzeg srodek prawy brzeg J50\ 5 120 i 110 * 100 30 FIG. 6.FIG. 9.Lewy srodek prawy brzeg LZG Z-d 3, z. 631/1400/80, n. 90 + 20 egz.Cena 45 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.